土豆牛奶冰激凌的研制

徐海祥，王海波，蔣慧亮，宗 虎，姚莉娟，顏燁俊

（江蘇農牧科技職業學院，江蘇 泰州225300）

土豆是生活中經常能看到的一種蔬菜，科學研究表明土豆的蛋白質營養價值很高，還含有18種氨基酸，對人體的健康非常有益。全脂牛乳中含有鈣、鐵、磷、鋅等礦物質，全脂牛乳對人體補鈣和降低膽固醇具有很大作用[1]。冰激凌是以水、全脂牛乳、奶油、白砂糖和添加劑為主要原料所制的產品。而土豆全脂牛乳冰激凌在此基礎上加入了土豆泥，制得的一種綠色新型食品，拓展了土豆研發道路。

通過土豆泥、全脂牛乳、白砂糖和穩定劑的不同用量對土豆全脂牛乳冰激凌感官品質的影響，通過試驗得出土豆泥、全脂牛乳、白砂糖和羧甲基纖維素鈉的最佳用量[2]，從而得出最佳配方。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

土豆、蒙牛全脂純牛乳、白砂糖、雀巢原味煉乳、安佳黃油，購于泰州大潤發超市；羧甲基纖維素鈉，河北格貝達生物科技有限公司提供。

EL3002型電子天平，梅特勒-托利多儀器有限公司產品；膠體磨，杭州億安機械設備有限公司產品；GYB型均質機，上海東華高壓均質機廠產品；BCD-218型冰箱，西門子產品；DS-1型高速組織搗碎機，上海金科實業有限公司產品；蒸煮鍋，蘇泊爾產品；HH型水浴鍋，江蘇金壇市金城國勝實驗儀器廠產品；冰激凌模具，江蘇省畜產品深加工工程中心產品；不銹鋼盆、削皮刀、研缽、溫度計等。

1.2 工藝流程及操作要點

1.2.1 工藝流程

清洗土豆→去皮、蒸煮→制備土豆泥→輔料溶解→攪拌均勻→均質→殺菌→冷卻、老化后熟→凝凍→硬化→成品。

1.2.2 操作要點

（1）清洗土豆。將土豆表面泥污清洗徹底。

（2）去皮、蒸煮。將土豆表面的皮去除干凈，放在蒸鍋里蒸煮，蒸煮時間45 min。

（3）研磨成泥。將蒸煮好的土豆在研缽里搗成泥，直至捏在手里有種沙沙的細膩感就好[3]。

（4）加入輔料。白砂糖和羧甲基纖維素鈉先充分干混均勻，然后緩緩加入到60℃左右的溫熱牛乳中充分攪拌均勻，最后與土豆泥一起混合[4]。

（5）攪拌均勻。將土豆泥和輔料置于組織搗碎機中，充分攪拌均勻。

（6）均質。將混合均勻的物料預熱至45～50℃，經均質機兩級連續均質，均質壓力控制在17 MPa左右，使物料充分細化、乳化，以防止混合物料液出現分層[5]。

（7）滅菌。將混合料液進行殺菌，殺菌條件為80℃，5 min[6]。

（8）老化。老化條件2～4℃，4 h；0～1℃，2 h[7]。

（9）凝凍。經過老化的物料液通過凝凍機凝凍后，使物料裹入適量的空氣，達到國標規定的冰激凌膨脹率，并提高口感的細膩性。凝凍時間一般控制在30 min左右[8]。

（10）硬化。硬化條件-25～-18℃，12～24 h[3]。硬化可使最終產品形成固定的組織狀態，并在冰激凌的微觀結構中形成大量極細小的冰晶，使產品結構形態保持適當的硬度，有利于銷售與運輸[9]。

1.3 試驗方法

1.3.1 單因素試驗設計

土豆牛奶冰激凌的基本配方為土豆泥50～60 g，全脂牛乳25～35 g，白砂糖10～20 g，煉乳10 g，水10 g，淡奶油45 g，羧甲基纖維素鈉0.5～2.0 g。

（1）土豆泥用量對土豆牛奶冰激凌品質的影響。在土豆牛奶冰激凌的基本配方上，分別稱取土豆泥45，50，55，60，65，70 g進行試驗。對制作的成品進行感官評定，探究土豆泥用量對土豆牛奶冰激凌品質的影響。

（2）全脂牛乳用量對土豆牛奶冰激凌品質的影響。在土豆牛奶冰激凌的基本配方上，分別稱取全脂牛乳20，25，30，35，40，45 g進行試驗。對制作的成品進行感官評定，研究全脂牛乳用量對土豆牛奶冰激凌品質的影響。

（3）白砂糖用量對土豆牛奶冰激凌品質的影響。在土豆牛奶冰激凌的基本配方上，分別稱取白砂糖5，10，15，20，25，30 g進行試驗。對制作的成品進行感官評定，探究白砂糖用量對土豆牛奶冰激凌品質的影響。

（4）羧甲基纖維素鈉用量對土豆牛奶冰激凌品質的影響。在土豆牛奶冰激凌的基本配方上，分別稱取0.5，1.0，1.5，2.0，2.5，3.0 g的羧甲基纖維素鈉進行試驗。對制作的成品進行感官評定，探究羧甲基纖維素鈉用量對土豆牛奶冰激凌品質的影響。

1.3.2 正交試驗設計

選取4個因素中較好的用量為研究對象，做四因素三水平正交試驗，得到土豆牛奶冰激凌的最佳配方。

正交試驗因素與水平設計見表1。

表1 正交試驗因素與水平設計/g

1.3.3 冰激凌的理化檢測方法

（1）總固形物、脂肪、蛋白質的測定。參照GB/T 31321—2014[10]、GB 5009.6—2016[11]、GB 5009.5—2016[12]規定的方法進行測定。

1.3.4 冰激凌的微生物檢測方法

（1）菌落總數的測定。參照GB 4789.2—2016中平板計數法進行測定[13]。

（2）大腸菌群的測定。參照GB 4789.3—2016中MPN計數方法進行測定[14]。

1.3.5 感官評價

從食品科技學院已經學完“食品感官評鑒”課程的大三學生中，隨機選擇10名學生（男女各5人）組成評鑒小組，對產品組織、形態、色澤、滋味和氣味進行打分。采用總分100分制的綜合評分法，去掉1個最高分和1個最低分，其他得分取平均值作為最終感官評價得分[15]。

感官評定標準[7]見表2。

表2 感官評定標準

2 結果與分析

2.1 土豆泥用量對土豆牛奶冰激凌成品的影響

土豆泥用量對產品品質的影響見圖1。

從圖1可知，在45～55 g時，隨著土豆泥用量增加，產品的感官評價分也逐漸增加，在用量55 g時，感官評分最高，而當土豆泥用量為45～70 g時，產品的感官評分有下降趨勢，由此土豆泥不是添加越多越好，這是因為土豆泥本身就具有一種特殊氣味，會讓制作的產品有異味，從而影響產品感官評價，因此較優土豆泥用量為55 g。

圖1 土豆泥用量對產品品質的影響

2.2 全脂牛乳用量對土豆牛奶冰激凌成品的影響

全脂牛乳用量對產品品質的影響見圖2。

圖2 全脂牛乳用量對產品品質的影響

從圖2可知，在20～30 g時隨著全脂牛乳用量增加，產品的感官評分也逐漸增加，在用量30 g時，感官評價分最高，而當全脂牛乳用量為30～45 g時，產品的感官評分有下降趨勢，因此全脂牛乳不是添加越多越好，這是因為全脂牛乳本身就含有水[8]，會讓制作的產品表面粗糙，有冰晶，從而影響產品感官評價，因此較優全脂牛乳用量為30 g。

2.3 白砂糖用量對土豆牛奶冰激凌品質的影響

白砂糖用量對產品品質的影響見圖3。

圖3 白砂糖用量對產品品質的影響

從圖3可知，在5～15 g時，隨著白砂糖用量增加，產品的感官評分也快速增加，在用量15 g時，感官評分最高，而當白砂糖用量為15～30 g時，產品的感官評分呈緩慢下降趨勢，因此白砂糖不是添加越多越好，這是因為在基本配方不變的情況下，白砂糖用量增大，產品甜度增高，從而影響產品感官評價，因此較優白砂糖用量為15 g。

2.4 羧甲基纖維素納用量對土豆牛奶冰激凌成品的影響

羧甲基纖維素鈉用量對產品品質的影響見圖4。

圖4 羧甲基纖維素鈉用量對產品品質的影響

從圖4可知，在0.5～1.5 g時隨著羧甲基纖維素鈉的用量增加，產品的感官評價分也逐漸增加，在用量1.5 g時，感官評分最高，而當羧甲基纖維素鈉用量為1.5～3.0 g時，產品的感官價分呈下降趨勢，由此羧甲基纖維素鈉不是添加越多越好，因此較優羧甲基纖維素鈉用量為1.5 g。

2.5 正交試驗結果分析

2.5.1 正交試驗

正交試驗設計與結果見表3。

表3 正交試驗設計與結果

從表3可知，各個影響因素對土豆牛奶冰激凌感官品質的影響程度為C>B>A>D，可以看出白砂糖用量是主要的影響因素，從K值可以分析出A2B2C2D2是土豆牛奶冰激凌的最優配比參數。

2.5.2 驗證試驗

從表3可知，A1B2C2D2的感官評定分值最大，由前面的單因素試驗和正交試驗結果得出A2B2C2D2組合做出的產品為最優，現以2組數據做驗證試驗，得出最優的配方。

驗證試驗結果見表4。

從表4可知，A2B2C2D2的配方制作的產品各方面都優于A1B2C2D2制作的產品，由此可判斷出最優配方為A2B2C2D2。

表4 驗證試驗結果

2.6 產品質量檢測結果

2.6.1 感官評價結果

感官評價結果見表5。

表5 感官評價結果

從表5可知，土豆牛奶冰激凌的感官評價結果符合國家標準[16]。

2.6.2 理化檢測結果

理化檢測結果見表6。

表6 理化檢測結果/g·（100 g）-1

從表6可知，土豆全脂牛乳冰激凌的理化檢測結果符合標準。

2.6.3 微生物檢測結果

微生物檢測結果見表7。

表7 微生物檢測結果/CFU·g-1

從表7可知，土豆牛奶冰激凌的微生物檢測結果符合國家標準。

3 結論

土豆牛奶冰激凌的最佳配方為土豆泥55 g，全脂牛乳30 g，白砂糖15 g，羧甲基纖維素鈉1.5 g，煉乳10 g，水10 g，淡奶油45 g，實際生產加工過程中可適量增減。根據配方制得的冰激凌產品呈均勻的乳黃色，無異味，無明顯冰結晶，口感細膩，潤滑、甜度適中。與市場上的同類產品相比，風味獨特、香甜可口。